KR20090088948A

KR20090088948A - Starting apparatus for a high-pressure discharge lamp,and a high-pressure discharge lamp with a starting apparatus

Info

Publication number: KR20090088948A
Application number: KR1020097014439A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 지쎄거
Original assignee: 오스람 게젤샤프트 미트 베쉬랭크터 하프퉁
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-08-20
Also published as: DE102006058538A1; JP2010512630A; US20100026202A1; EP2100484A1; CN101536612A; TW200843560A; WO2008071547A1

Abstract

The invention relates to a starting apparatus for a discharge lamp (100) which a spiral line pulse generator (104) and a charging circuit for charging the spiral line pulse generator, with means (108) for rectification of the charging current being arranged in the charging circuit. The starting apparatus equipped with the spiral line pulse generator (104) is therefore suitable for high-frequency operation. In particular, it can be accommodated in the cap of a motor-vehicle headlight high-pressure discharge lamp. ® KIPO & WIPO 2009

Description

High-pressure discharge lamp with starter and starting device for high-pressure discharge lamp {ANDING APPARATUS FOR A HIGHPRESSURE DISCHARGE LAMP, AND A HIGHPRESSURE DISCHARGE LAMP WITH A STARTING APPARATUS}

본 발명은 나사선(spiral line) 펄스 발생기를 갖춘 방전 램프용 시동 장치에 관한 것으로, 상기 나사선 펄스 발생기는 상기 방전 램프에서 가스 방전을 시동하기 위해 요구되는 시동 전압을 발생시킨다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starting device for a discharge lamp with a spiral line pulse generator, wherein the spiral pulse generator generates a starting voltage required for starting a gas discharge in the discharge lamp.

이러한 시동 장치에 관해서는 예컨대 US 4,325,004 B1과 US 4,325,012 B1에 개시되었다.Such starting devices are disclosed, for example, in US 4,325,004 B1 and US 4,325,012 B1.

US 4,325,004 B1은 보조 시동 전극이 제공된 방전 램프용 시동 장치를 기술하는데, 상기 시동 장치는 나사선 펄스 발생기를 갖고, 상기 나사선 펄스 발생기의 고전압 단자는 상기 보조 시동 전극에 연결된다. 상기 방전 램프와 상기 시동 장치는 AC 시스템 전압에서 동작된다. 충전 회로 내에서 배열되는, 상기 나사선 펄스 발생기의 콘택들 또는 단자들과 병렬로 스파크 갭이 연결되고, 상기 스파크 갭은 상기 나사선 펄스 발생기 상의 전하가 상기 스파크 갭의 브레이크다운 전압에 도달하자마자 브레이크 다운된다.US 4,325,004 B1 describes a starting device for a discharge lamp provided with an auxiliary starting electrode, said starting device having a threaded pulse generator, the high voltage terminal of said threaded pulse generator being connected to said auxiliary starting electrode. The discharge lamp and the starting device are operated at an AC system voltage. A spark gap is connected in parallel with the contacts or terminals of the threaded pulse generator, arranged in a charging circuit, the spark gap breaks down as soon as the charge on the threaded pulse generator reaches the breakdown voltage of the spark gap. .

US 4,325,012 B1는 고압 방전 램프용 시동 장치를 기술하는데, 상기 시동 장 치는 나사선 펄스 발생기를 갖고, 상기 나사선 펄스 발생기의 고전압 단자는 상기 고압 방전 램프의 가스 방전 전극에 연결된다. 상기 고압 방전 램프와 상기 시동 장치는 AC 시스템 전압에서 동작된다. 충전 회로 내에서 배열되는, 상기 나사선 펄스 발생기의 콘택들 또는 단자들과 병렬로 스파크 갭이 연결되고, 상기 스파크 갭은 상기 나사선 펄스 발생기 상의 전하가 상기 스파크 갭의 브레이크다운 전압에 도달하자마자 브레이크 다운된다.US 4,325,012 B1 describes a starting device for a high pressure discharge lamp, the starting device having a threaded pulse generator, the high voltage terminal of the threaded pulse generator being connected to the gas discharge electrode of the high voltage discharge lamp. The high pressure discharge lamp and the starting device are operated at an AC system voltage. A spark gap is connected in parallel with the contacts or terminals of the threaded pulse generator, arranged in a charging circuit, the spark gap breaks down as soon as the charge on the threaded pulse generator reaches the breakdown voltage of the spark gap. .

위에서 기술된 시동 장치들의 한 가지 단점은, 상기 시동 장치들이 비교적 낮은 주파수를 갖고 무선주파수 범위에서, 예컨대 메가헤르쯔 범위에서 동작하기에 부적당한 AC 시스템 전압에서만 동작될 수 있다는 것이다.One disadvantage of the starting devices described above is that the starting devices have a relatively low frequency and can only be operated at AC system voltages which are unsuitable to operate in the radio frequency range, for example in the megahertz range.

본 발명의 목적은 무선주파수 동작에도 적절한 범용 타입의 시동 장치를 제공하고, 이러한 시동 장치를 갖는 방전 램프를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a general-purpose starting device suitable for radiofrequency operation, and to provide a discharge lamp having such a starting device.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1과 청구항 9의 특징들에 의해 각각 달성된다. 본 발명의 특히 유용한 실시예들은 종속항들에 기술된다.The object is achieved by the features of claims 1 and 9 respectively according to the invention. Particularly useful embodiments of the invention are described in the dependent claims.

본 발명에 따른 시동 장치는 나사선 펄스 발생기와 상기 나사선 펄스 발생기를 충전하기 위한 충전 회로를 포함하고, 본 발명에 따르면, 충전 전류를 정류하기 위한 수단이 상기 충전 회로에 제공된다. 충전 전류를 정류하기 위한 상기 수단은, 상기 나사선 펄스 발생기의 충전 콘택들이 단락될 때 또는 상기 나사선 펄스 발생기가 방전될 때, 방전 램프에서 가스 방전을 시동할 수 있게 하는 충분히 높은 진폭을 갖는 펄스들을 생산하기에 충분히 높은 전압까지, 나사선 펄스 발생기가 무선주파수 동작 동안에 충전되는 것을 보장한다. 특히, 위에서 전술된 충전 전류를 정류하기 위한 수단은, 나사선 펄스 발생기의 충전 동작이 시동 장치 및 방전 램프가 무선주파수 동작할 때 무선주파수 AC 전압의 다수 기간들에 걸쳐 연장될 수 있음을 보장한다. 그러므로, 충전 회로 안으로 연결되는 나사선 펄스 발생기의 충전 전류를 정류하기 위한 상기 수단은, 고압 방전 램프에서 가스 방전을 시동하기 위해 요구되는 시동 전압 펄스들을 발생시키기 위한 시동 펄스 발생기로서 상기 나사선 펄스 발생기가 고압 방전 램프의 무선주파수 동작에서(예컨대 0.1 MHz 내지 5 MHz의 범위 내 주파수들에서) 사용될 수 있도록 한다. 상기 참조된 주파수 범위에 부가하여, 방전 램프의 동작을 위해 더 높은 주파수들도 예컨대 13.56 MHz와 27.12 MHz에서 ISM 대역들(산업 과학 의료용 대역들)에서도 가능하다. 특히, 높은 동작 주파수는 자신의 음파 공진들을 넘어서는 방전 램프의 동작을 허용하는데, 이러한 동작은 예컨대 램프의 출력 광의 플릭커 또는 감소된 수명과 같은 음파 공진들의 결과로서 악영향들이 이러한 경우에 발생하지 않도록 하기 때문에 특히 장점을 갖는다. 램프의 크기에 따라, 그러므로, 동작 주파수가 대략 300 kHz(고출력, 예컨대 250W의 정격 출력을 갖는 램프들을 위해)보다 크고 대략 2 MHz(작은 램프들, 예컨대 20W의 정격 출력을 갖는 램프들을 위해)까지 선택되어야 한다. 유용하게도, 나사선 펄스 발생기의 충전 전류를 정류하기 위한 상기 수단은 적어도 하나의 다이오드를 포함한다. 상기 적어도 하나의 다이오드를 사용하는 것은, 충전 전류의 정류를 단순하면서 저렴한 방식으로 보장하는 것을 가능하게 하고, 나사선 펄스 발생기의 충분한 충전을 가능하게 하기 위하여 상기 나사선 펄스 발생기의 충전이 무선주파수 AC 전압의 다수 기간들에 걸쳐 연장될 수 있는 상황을 달성하는 것을 가능하게 한다.The starting device according to the invention comprises a threaded pulse generator and a charging circuit for charging said threaded pulse generator, and according to the invention, means for rectifying a charging current are provided in said charging circuit. The means for rectifying the charging current produces pulses with a sufficiently high amplitude that enables starting a gas discharge in a discharge lamp when the charging contacts of the threaded pulse generator are shorted or when the threaded pulse generator is discharged. To a voltage high enough below, it is ensured that the spiral pulse generator is charged during radiofrequency operation. In particular, the means for rectifying the above-mentioned charging current ensures that the charging operation of the threaded pulse generator can be extended over a number of periods of radio frequency AC voltage when the starting device and the discharge lamp are in radiofrequency operation. Therefore, the means for rectifying the charging current of the threaded pulse generator connected into the charging circuit is a starter pulse generator for generating the starting voltage pulses required for starting the gas discharge in the high-pressure discharge lamp. It can be used in radiofrequency operation of the discharge lamp (eg at frequencies in the range of 0.1 MHz to 5 MHz). In addition to the above-referenced frequency range, higher frequencies are also possible in the ISM bands (industrial scientific medical bands), for example at 13.56 MHz and 27.12 MHz for the operation of the discharge lamp. In particular, the high operating frequency allows the operation of the discharge lamp beyond its sonic resonances, since this operation prevents adverse effects from occurring in this case, for example as a result of sonic resonances such as a flicker or reduced lifetime of the lamp's output light. In particular, it has advantages. Depending on the size of the lamp, therefore, the operating frequency is greater than approximately 300 kHz (for lamps with high power, eg rated power of 250W) and up to approximately 2 MHz (for small lamps, eg lamps with rated power of 20W). Should be chosen. Advantageously, said means for rectifying the charging current of the spiral pulse generator comprises at least one diode. The use of the at least one diode makes it possible to ensure the rectification of the charging current in a simple and inexpensive manner, and the charging of the threaded pulse generator in order to enable sufficient charging of the threaded pulse generator at a high frequency AC voltage. It is possible to achieve a situation that can be extended over multiple periods.

AC 전압원에 의해 공급되는 공급 전압보다 더 높은 전압까지 나사선 펄스 발생기를 충전시킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 나사선 펄스 발생기의 충전 전류를 정류하기 위한 상기 수단은 유용하게도 전압 곱셉 회로, 예컨대 전압 배가 회로를 포함한다.In order to be able to charge the threaded pulse generator up to a voltage higher than the supply voltage supplied by the AC voltage source, the means for rectifying the charging current of the threaded pulse generator advantageously comprises a voltage multiply circuit, for example a voltage doubler circuit. do.

본 발명에 따른 시동 장치는 램프 전류를 제한하거나 가스 방전의 안정화에 주목할만하게 기여할 수 있도록 크기가 설정된다. 이는, 메가헤르쯔 범위 내 주파수들에서 무선주파수 램프 전류의 경우에도, 시동 장치의 공진의 결과로서 안정기의 전자 소자 부품들에 상당한 부하들이 걸릴 것이라는 어떠한 두려움도 없이 적용된다. 이를 위해, 동작 주파수에서의 나사선 펄스 발생기의 임피던스는 유용하게도 램프 임피던스 값의 0.25배 이상의 값(a value of greater than or equal to 0.25 times the value of the lamp impedance)을 갖는다.The starting device according to the invention is sized to limit the lamp current or notably contribute to the stabilization of the gas discharge. This applies without any fear that even in the case of radiofrequency lamp currents at frequencies in the megahertz range, significant loads will be placed on the electronic component parts of the ballast as a result of the resonance of the starting device. To this end, the impedance of the threaded pulse generator at the operating frequency advantageously has a value of greater than or equal to 0.25 times the value of the lamp impedance.

바람직하게도, 적어도 하나의 커패시터가 나사선 펄스 발생기에 직렬로 연결된다. 이러한 적어도 하나의 커패시터는 다수의 장점들을 제공한다. 나사선 펄스 발생기에 의해 발생되는 고전압이 방전관 외측에 배열되는 방전 램프의 보조 시동 전극에 공급되는 경우, 상기 적어도 하나의 커패시터는 방전 매체로부터 방전관 벽으로 금속 이온들의 확산을 억제한다. 특히, 메탈-할라이드 고압 방전 램프들의 경우에서, 상기 적어도 하나의 커패시터는 나트륨 이온들이 방전관 벽으로 확산되는 것을 방지하여 그에 따라 방전 매체에서 나트륨 손실을 감소시키는데 기여한다. 나사선 펄스 발생기에 의해 발생되는 고전압이 방전관 내에 배열되는 방전 램프의 가스 방전 전극에 공급되는 경우, 및 일단 램프 내 가스 방전이 시동되면, 무선주파수 램프 전류가 나사선 펄스 발생기를 경유해 흐르는 경우, 상기 적어도 하나의 커패시터는 나사선 펄스 발생기의 인덕턴스의 부분적 보상을 허용한다. 나사선 펄스 발생기의 인덕턴스의 부분적 보상 덕분에, 램프의 동작 장치 내의 손실들이 감소되는데, 그 이유는 나사선 펄스 발생기의 더 낮은 유효 인덕턴스가 대응하게 리액티브 전력들을 감소시키기 때문이다. 나사선 펄스 발생기에 직렬로 연결되는 상기 적어도 하나의 커패시터는 또한 직류의 흐름이 방전 램프를 통과하는 것을 방지하고, 그에 따라 방전 플라즈마의 분리(segregation)가 이루어지지 않음을 보장한다. 부가하여, 나사선 펄스 발생기에 직렬로 연결되는 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 나사선 펄스 발생기와 함께 직렬 공진 회로를 형성하고, 상기 직렬 공진 회로는 AC 전압원에 의해 공급되는 무선주파수 AC 전압에서의 약간의 주파수 변동에 의한 자신의 특성들 때문에, 넓은 값 범위에 걸쳐 램프로 주입되는 램프 전류 또는 전력의 진폭이 조절되게 한다. 특히, 위에서 전술된 직렬 공진 회로는 차량 헤드램프 내 광원으로서 동작하는 메탈-할라이드 고압 방전 램프의 경우에 소위 전력 시동을 인에이블링한다. 고압 방전 램프 내의 가스 방전 시동 이후에 바로 이루어지는 이러한 전력 시동 동안에, 상기 고압 방전 램프는 방전 플라즈마에서 메탈 할라이드들의 신속한 기화를 달성하기 위하여 자신의 정격 전력의 세 배 내지 다섯 배에서 동작된다.Preferably, at least one capacitor is connected in series to the spiral pulse generator. Such at least one capacitor provides a number of advantages. When the high voltage generated by the screw pulse generator is supplied to the auxiliary starting electrode of the discharge lamp arranged outside the discharge tube, the at least one capacitor suppresses diffusion of metal ions from the discharge medium to the discharge tube wall. In particular, in the case of metal-halide high pressure discharge lamps, the at least one capacitor prevents sodium ions from diffusing into the discharge vessel wall and thus contributes to reducing sodium loss in the discharge medium. When the high voltage generated by the screw pulse generator is supplied to the gas discharge electrodes of the discharge lamps arranged in the discharge tube, and once the gas discharge in the lamp is started, when the radio frequency lamp current flows through the screw pulse generator, the at least One capacitor allows partial compensation of the inductance of the threaded pulse generator. Thanks to partial compensation of the inductance of the threaded pulse generator, losses in the operating device of the lamp are reduced because the lower effective inductance of the threaded pulse generator correspondingly reduces the reactive powers. The at least one capacitor connected in series to the spiral pulse generator also prevents the flow of direct current through the discharge lamp and thus ensures that no segregation of the discharge plasma takes place. In addition, the at least one capacitor connected in series to a spiral pulse generator forms a series resonant circuit with the spiral pulse generator, the series resonant circuit having a slight frequency at a radio frequency AC voltage supplied by an AC voltage source. Because of their characteristics due to variation, the amplitude of the lamp current or power injected into the lamp over a wide range of values is controlled. In particular, the series resonant circuit described above enables so-called power start in the case of a metal-halide high pressure discharge lamp operating as a light source in a vehicle headlamp. During this power startup, which takes place immediately after the gas discharge startup in the high pressure discharge lamp, the high pressure discharge lamp is operated at three to five times its rated power to achieve rapid vaporization of the metal halides in the discharge plasma.

본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 나사선 펄스 발생기와 상기 나사선 펄스 발생기에 직렬로 연결되는 상기 적어도 하나의 커패시터는 공통 소자 부품으로서 형성된다. 이는, 나사선 펄스 발생기의 기능과 상기 적어도 하나의 직렬-연결된 커패시터의 기능이 집적된 소자 부품으로 구현됨을 의미한다. 이러한 구현은 이러한 두 개의 소자들의 공간-절약 배열을 달성하는 것을 가능하게 하고, 상기 소자들 모두가 예컨대 램프 베이스 내에 또는 램프의 외부 벌브의 내부에 수용될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the at least one capacitor connected in series with the threaded pulse generator and the threaded pulse generator is formed as a common device component. This means that the function of the threaded pulse generator and the function of the at least one series-connected capacitor are implemented as an integrated device component. Such an implementation makes it possible to achieve a space-saving arrangement of these two elements, all of which can be housed within, for example, the lamp base or inside the outer bulb of the lamp.

위에서 전술된 공통 소자 부품은 고압 방전 램프의 높은 동작 온도들을 견딜 수 있기 위하여 세라믹 소자 부품으로서 바람직하게 형성된다.The common element part described above is preferably formed as a ceramic element part in order to be able to withstand the high operating temperatures of the high-pressure discharge lamp.

유용하게도, 본 발명에 따른 시동 장치는 나사선 펄스 발생기의 급격한 방전과 그에 따른 나사선 펄스 발생기 내 전압 펄스들의 생성을 가능하게 하기 위하여 충전 회로 내에 배열되는 상기 나사선 펄스 발생기의 콘택들을 단락시키기 위한 스위칭 수단을 갖는다.Advantageously, the starting device according to the invention comprises a switching means for shorting the contacts of the threaded pulse generator arranged in the charging circuit to enable rapid discharge of the threaded pulse generator and thus generation of voltage pulses in the threaded pulse generator. Have

위에서 전술된 나사선 펄스 발생기의 콘택들을 단락시키기 위한 상기 스위칭 수단은 바람직하게도, 나사선 펄스 발생기를 충분히 높은 전압까지 충전시켜 상기 나사선 펄스 발생기의 방전 동안에 발생되는 전압 펄스들이 고압 방전 램프 내 가스 방전의 시동을 야기할 수 있도록 하기 위하여 임계 값 스위치 형태, 예컨태 스파크 갭 형태이다.Said switching means for shorting the contacts of the threaded pulse generator described above preferably charges the threaded pulse generator to a sufficiently high voltage so that the voltage pulses generated during the discharge of the threaded pulse generator cause the start of gas discharge in the high-pressure discharge lamp. In order to be able to cause it is in the form of a threshold switch, eg a spark gap.

본 발명에 따른 시동 장치는 바람직하게도, 콤팩트한 설계를 가능하게 하고 고전압을 나르는 램프에 대한 라인들을 방지하기 위하여, 방전 램프의 램프베이스의 내부에 또는 방전 램프 특히 고압 방전 램프의 외부 벌브 내에 수용된다.The starting device according to the invention is preferably housed inside the lamp base of the discharge lamp or in the outer bulb of the discharge lamp, in particular the high-pressure discharge lamp, in order to enable a compact design and to prevent lines for lamps carrying high voltages. .

가능한 한 공간-절약이 이루어지는 램프 베이스 내 시동 장치 배열을 보장하기 위하여, 나사선 펄스 발생기는 램프 베이스 안으로 돌출되는 방전 램프의 외부 벌브의 또는 방전관의 램프관 섹션을 둘러싸는 소자 부품으로서 형성된다.In order to ensure a space-saving start-up arrangement in the lamp base where possible, a threaded pulse generator is formed as an element part surrounding the lamp tube section of the discharge tube or of the outer bulb of the discharge lamp projecting into the lamp base.

본 발명은 바람직한 예시적 실시예들을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.The invention will be explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments.

도 1은 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a starting device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a starting device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제3 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a starting device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제4 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a starting device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 시동 장치에 따른, 공통 세라믹 소자 부품으로서 형성되는 나사선 펄스 발생기 및 보상 커패시터의 회로의 개략도이다.FIG. 5 is a schematic diagram of a circuit of a spiral pulse generator and a compensation capacitor formed as a common ceramic element component, according to the startup device shown in FIG. 4.

도 6은 상기 나사선 펄스 발생기 및 보상 커패시터를 포함하는 도 5에 도시된 구조 유닛의 설계의 개략도이다.FIG. 6 is a schematic diagram of the design of the structural unit shown in FIG. 5 including the spiral pulse generator and compensation capacitor. FIG.

도 7은 나사선 펄스 발생기의 층 시퀀스의 개략도이다.7 is a schematic diagram of the layer sequence of a spiral pulse generator.

도 8은 본 발명의 제5 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.Fig. 8 is a circuit diagram of a starting device according to the fifth exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 동작 회로 및 고압 방전 램프를 포함하는 본 발명의 제10 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도이다.9 is a circuit diagram of a starting device according to a tenth exemplary embodiment of the present invention including an operating circuit and a high-pressure discharge lamp.

도 1에 개략적으로 도시된 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 회로도는 고압 방전 램프, 예컨대 메탈-할라이드 고압 방전 램프를 위한 펄스-동작 된 시동 장치이고, 상기 고압 방전 램프는 차량 헤드램프 또는 프로젝션 장치에서 광원으로서 사용된다. 대략 0.1 MHz 내지 5 MHz, 예컨대 자동차 전기 시스템 전압 또는 AC 시스템 전압으로부터의 주파수 범위 내의 무선주파수 출력 전압을 고압 방전 램프의 시동 단계 및 후속 동작 동안에 발생시키는 안정기(101)는 시동 장치와 상기 고압 방전 램프(100)에 전압을 공급하기 위해 사용된다. 나사선 펄스 발생기(104)를 위한 충전 회로는 안정기(101)의 전압 출력부(102, 103)에 연결되는데, 상기 충전 회로 내에서 나사선 펄스 발생기(104)의 내부 단자들(105, 106), 정류기 다이오드(108) 및 레지스터(109)가 연결된다. 스파크 갭(112)은 나사선 펄스 발생기(104)의 두 개의 내부 단자들(105, 106)과 병렬로 접속된다.The circuit diagram of the starting device according to the first exemplary embodiment of the invention schematically shown in FIG. 1 is a pulse-operated starting device for a high pressure discharge lamp, for example a metal-halide high pressure discharge lamp, wherein the high pressure discharge lamp is a vehicle. Used as a light source in headlamps or projection devices. The ballast 101, which generates a radiofrequency output voltage in the frequency range from approximately 0.1 MHz to 5 MHz, such as the automotive electrical system voltage or the AC system voltage, during the start-up phase and subsequent operation of the high-pressure discharge lamp, comprises a starter and the high-pressure discharge lamp. It is used to supply voltage to 100. The charging circuit for the threaded pulse generator 104 is connected to the voltage outputs 102, 103 of the ballast 101, within which the internal terminals 105, 106, rectifier of the threaded pulse generator 104 are located. Diode 108 and resistor 109 are connected. The spark gap 112 is connected in parallel with the two internal terminals 105, 106 of the threaded pulse generator 104.

나사선 펄스 발생기(104)의 외부 단자(107)는 고압 방전 램프(100)의 제1 전극(110)에 연결된다. 그 결과로, 상기 제1 전극(110)은 안정기(101)의 출력부(102)에도 연결된다. 고압 방전 램프(100)의 다른 전극(111)은 안정기(101)의 제2 전압 출력부(103)에 연결된다. 나사선 펄스 발생기(104)의 제2 외부 콘택(108')은 소자 부품에 연결되지 않는다.The external terminal 107 of the threaded pulse generator 104 is connected to the first electrode 110 of the high voltage discharge lamp 100. As a result, the first electrode 110 is also connected to the output 102 of the ballast 101. The other electrode 111 of the high voltage discharge lamp 100 is connected to the second voltage output unit 103 of the ballast 101. The second external contact 108 ′ of the threaded pulse generator 104 is not connected to the device component.

나사선 펄스 발생기(104)는 실질상 무시할 수 없는 인덕턴스 및 커패시턴스를 갖는 커패시터이다. 상기 나사선 펄스 발생기(104)는 두 개의 전기 컨덕터들(701, 702)을 포함하는데, 상기 두 개의 전기 컨덕터들(701, 702)은 서로 병렬로 배열되고 나선형으로 감기고 두 개의 유전체 층들(703, 704)에 의해 서로 분리되어 절연된다. 상기 두 개의 유전체 층들(703, 704) 각각은 세라믹, 특히 소위 LTCC 세라믹으로 구성된다. 약어 LTCC는 저온 동시소성 세라믹을 말한다. 상기 전기 컨덕터들(701, 702)은 실버로 구성된다. 세라믹 층들(703, 704)의 층 두께는 바람직하게도 30 ㎛ 내지 60 ㎛의 범위에 있다. 상기 세라믹은 800℃까지의 온도를 견디고 65의 비투자율을 갖는다. 실버 층들(701, 702)의 두께는 바람직하게 1 ㎛ 내지 17 ㎛의 범위에 있다. 나사선 펄스 발생기(104)의 턴의 개수(n)는 예컨대 10 내지 20의 범위에 있다. 나사선 펄스 발생기(104)의 내부 직경은 대략 20 mm이고 상기 나사선 펄스 발생기(104)의 높이는 예컨대 4 mm 내지 6 mm의 범위에 있다. 나사선 펄스 발생기(104)의 층 시퀀스는 개략적으로 도 7에 도시된다. 도 7에 도시된 샌드위치 구조는 나선형으로 감기고 따라서 나사선 펄스 발생기(104)를 도출한다.The spiral pulse generator 104 is a capacitor having inductance and capacitance that are practically negligible. The spiral pulse generator 104 includes two electrical conductors 701 and 702, the two electrical conductors 701 and 702 are arranged in parallel with each other and spirally wound and two dielectric layers 703 and 704 Are separated from each other by). Each of the two dielectric layers 703, 704 is composed of ceramic, in particular so-called LTCC ceramic. The abbreviation LTCC stands for low temperature cofired ceramic. The electrical conductors 701 and 702 are made of silver. The layer thickness of the ceramic layers 703, 704 is preferably in the range of 30 μm to 60 μm. The ceramic withstands temperatures up to 800 ° C. and has a specific permeability of 65. The thickness of the silver layers 701, 702 is preferably in the range of 1 μm to 17 μm. The number n of turns of the threaded pulse generator 104 is for example in the range of 10-20. The inner diameter of the threaded pulse generator 104 is approximately 20 mm and the height of the threaded pulse generator 104 is for example in the range of 4 mm to 6 mm. The layer sequence of the spiral pulse generator 104 is schematically shown in FIG. The sandwich structure shown in FIG. 7 is wound helically and thus leads to a spiral pulse generator 104.

제 1 전기 컨덕터(701)는 내부 단자(105)와 외부 단자(107)를 갖는다. 다른 전기 컨덕터(702)는 내부 단자(106)와 외부 콘택(108')을 갖는데, 상기 외부 콘택(108')은 소자 부품을 연결시키기 위해 사용되지 않는다. 나사선 펄스 발생기(104)의 두 개의 내부 단자들(105, 106)은 충전 회로 안으로 연결되고, 상기 충전 회로는 안정기(101)의 무선주파수 출력 전압으로 공급된다. 나사선 펄스 생성기(104)를 위한 무선주파수 충전 전류는 다이오드(108)를 통해 정류되고 레지스터(109)에 의해 제한된다. 그러므로, 나사선 펄스 발생기(104)의 충전은 안정기(101)의 다수 기간들의 무선주파수 출력 전압에 걸쳐서 연장된다. 나사선 펄스 발생기(104)의 충전이 스파크 갭(112)의 브레이크다운 전압에 도달되는 그러한 범위까지 지속되었다면, 나사선 펄스 발생기(104)는 현재 전도성인 스파크 갭(112)을 통해 급격히 방전된다. 그 결과로, 전압 펄스들은 나사선 펄스 발생기(104)에서 발생되고, 외부 단자(107) 양단의 전압은 나사선 펄스 발생기(104)의 턴들의 개수가 n으로 지시되고 스파크 갭(112)의 브레이크다운 전압이 U₀으로 지시된다면 값 2·n·U₀까지 증가한다. 그러므로, 고압 방전 램프(100)에서 가스 방전을 시동하기에 충분한 전압이 나사선 펄스 발생기(104)의 외부 단자(107)에서 발생된다. 일단 고압 방전 램프(100) 내에서 가스 방전이 시동되었다면, 충전 회로와 또한 스파크 갭(112)은 고압 방전 램프(100)의 현재 전도성인 방전 경로에 의해 단락된다. 고압 방전 램프(100)의 무선주파수 방전 전류는 단자들(105, 107)을 경유해 나사선 펄스 발생기(104)의 전기 컨덕터(701)를 통해 흐른다. 나사선 펄스 발생기(104)의 단자들(105 및 107) 사이에서 측정될 수 있는 임피던스는 일단 가스 방전이 시작되면 램프 동작 동안에 램프 전류를 제한하기 위해 또는 가스 방전을 안정화하기 위해 사용될 수 있다. 상기 임피던스는 나사선 펄스 발생기(104)의 코일 설계 덕분에 주로 유도성이다. 방전에 관한 나사선 펄스 발생기(104)의 안정화 효과를 사용할 수 있기 위하여, 상기 나사선 펄스 발생기(104)는 램프 전류의 주파수(또는 펀더멘탈)에서의 자신의 임피던스가 고압 방전 램프(100)의 임피던스의 0.25배 내지 7배에 대응하도록 크기가 설정된다. 나사선 펄스 발생기(104)의 더 작은 값들의 임피던스 동안, 가스 방전 이후에 고압 방전 램프(100)의 방전 경로를 경유해 흐르는 램프 전류의 안정화가 일반적으로 가능하지 않으며, 나사선 펄스 발생기(104)의 더 높은 값들의 임피던스 동안, 효율적인 램프 동작이 더 이상 가능하지 않은데, 그 이유는 안정기(101)가 높은 리액티브 전력 및 손실 때문에 램프 동작을 위한 매 우 높은 출력 전압을 공급할 필요가 있기 때문이다.The first electrical conductor 701 has an inner terminal 105 and an outer terminal 107. The other electrical conductor 702 has an inner terminal 106 and an outer contact 108 ', which is not used to connect the device components. Two internal terminals 105, 106 of the spiral pulse generator 104 are connected into a charging circuit, which is supplied to the radiofrequency output voltage of the ballast 101. The RF charging current for the spiral pulse generator 104 is rectified through the diode 108 and limited by the resistor 109. Therefore, charging of the spiral pulse generator 104 extends over the radiofrequency output voltage of the multiple periods of the ballast 101. If charging of the threaded pulse generator 104 has continued to such a range that the breakdown voltage of the spark gap 112 is reached, the threaded pulse generator 104 is rapidly discharged through the spark gap 112 which is currently conductive. As a result, voltage pulses are generated in the threaded pulse generator 104 and the voltage across the external terminal 107 is indicated by the number of turns of the threaded pulse generator 104 indicated by n and the breakdown voltage of the spark gap 112. If U is indicated as U ₀ , the value is increased to 2 · n · U ₀ . Therefore, enough voltage is generated at the external terminal 107 of the threaded pulse generator 104 to start gas discharge in the high-pressure discharge lamp 100. Once gas discharge has been initiated in the high pressure discharge lamp 100, the charging circuit and also the spark gap 112 are shorted by the current conductive discharge path of the high pressure discharge lamp 100. The radiofrequency discharge current of the high voltage discharge lamp 100 flows through the electrical conductor 701 of the threaded pulse generator 104 via the terminals 105, 107. The impedance that can be measured between the terminals 105 and 107 of the spiral pulse generator 104 can be used to limit the lamp current or to stabilize the gas discharge during lamp operation once gas discharge has begun. The impedance is mainly inductive thanks to the coil design of the spiral pulse generator 104. In order to be able to use the stabilizing effect of the threaded pulse generator 104 on discharge, the threaded pulse generator 104 has its own impedance at the frequency (or fundamental) of the lamp current being 0.25 of the impedance of the high-pressure discharge lamp 100. The size is set to correspond to a fold to seven times. During the impedance of the smaller values of the spiral pulse generator 104, the stabilization of the lamp current flowing through the discharge path of the high-pressure discharge lamp 100 after the gas discharge is generally not possible, and more of the spiral pulse generator 104 is possible. During high values of impedance, efficient lamp operation is no longer possible because the ballast 101 needs to supply a very high output voltage for lamp operation due to high reactive power and losses.

그 임피던스에 관하여 나사선 펄스 발생기(104)의 크기를 설정하기 위하여, 사용된 기하 치수들과 재료들은 대응하게 선택된다. 나사선 펄스 발생기(104)의 인덕턴스를 증가시키기 위하여, 상기 나사선 펄스 발생기는 높은 투과성을 갖는 물질을 둘러쌀 수 있고, 상기 물질은 상기 나사선 펄스 발생기(104)의 내부 직경을 통과한다. 따라서, 나사선 펄스 발생기(104)를 통과해 연장되는 페라이트 바아(bar)는 나사선 펄스 발생기(104)의 임피던스의 유도성 성분을 현저하게 증가시킨다. 페라이트 바아에 부가하여, U-형 코어와 I-형 코어로 형성된 링도 링-형 나사선 펄스 발생기(104)를 둘러쌀 수 있는데, 이때 상기 U-형 코어와 I-형 코어 사이의 에어 갭 덕분에 임피던스를 설정하는 것이 가능하다.In order to set the size of the spiral pulse generator 104 with respect to its impedance, the geometric dimensions and materials used are correspondingly selected. In order to increase the inductance of the threaded pulse generator 104, the threaded pulse generator may surround a material having high permeability, and the material passes through the inner diameter of the threaded pulse generator 104. Thus, a ferrite bar extending through the spiral pulse generator 104 significantly increases the inductive component of the impedance of the spiral pulse generator 104. In addition to the ferrite bar, a ring formed of a U-type core and an I-type core may also surround the ring-type threaded pulse generator 104, thanks to the air gap between the U-type core and the I-type core. It is possible to set the impedance to.

하기에서 기술되는 제6 예시적 실시예는 제1 예시적 실시예의 특히 유용한 실시예를 나타내는데, 여기서는 나사선 펄스 발생기(104)의 임피던스가 가스 방전을 안정화시킨다. 석영 유리로 이루어진 방전관을 갖고 35 W의 정격 전력과 45 V의 정격 운용 전압을 갖고 그에 따라 대략 58 오옴의 램프 임피던스를 갖는 무-수은 고압 방전 램프(100)의 경우, 180 마이크로헨리의 인덕턴스와 0.8 오옴의 넌리액티브 레지스턴스를 포함하는 직렬 회로에 의해 표시되는 나사선 펄스 발생기(104)가 사용된다. 안정기(100)는 100 kHz의 실질상 사인 전류를 제공하고, 그 결과로 특히 효율적인 램프 동작이 나사선 펄스 발생기(104)의 전체 임피던스 내 저저항 소자의 결과로서 제공된다. 이러한 경우, 방전 램프는 소위 주파수 윈도우에서 동작되고, 상기 주파수 윈도우에서는 음파 공진들의 결과로서 악영향들이 존 재하지 않는다.The sixth exemplary embodiment described below represents a particularly useful embodiment of the first exemplary embodiment, where the impedance of the spiral pulse generator 104 stabilizes gas discharge. For a mercury-free high-pressure discharge lamp 100 having a discharge tube made of quartz glass and having a rated power of 35 W and a rated operating voltage of 45 V and thus a lamp impedance of approximately 58 ohms, an inductance of 180 microhenry and 0.8 A spiral pulse generator 104 is used which is represented by a series circuit comprising Ohmic nonreactive resistance. The ballast 100 provides a substantially sine current of 100 kHz, as a result of which particularly efficient lamp operation is provided as a result of the low resistance element in the overall impedance of the spiral pulse generator 104. In this case, the discharge lamp is operated in a so-called frequency window, in which no adverse effects exist as a result of sonic resonances.

하기에서 기술되는 제7 예시적 실시예는 마찬가지로 제1 예시적 실시예의 특히 유용한 실시예를 나타내는데, 나사선 펄스 발생기(104)의 임피던스는 가스 방전을 안정화시키고, 램프는 음파 공진들을 넘어서는 범위에서 동작된다. 세라믹 방전관을 갖는 수은-함유 고압 방전 램프(100)는 20 W의 정격 전력과 85 V의 정격 운용 전압을 갖는다. 나사선 펄스 발생기(104)는 16 마이크로헨리의 인덕턴스와 2.2 옴의 넌리액티브 레지스턴스를 포함하는 직렬 회로에 의해 표시된다. 안정기(100)는 2.45 MHz의 주파수를 갖는 대략 사인 전류를 제공하고, 그 결과로 특히 효율적인 램프 동작이 나사선 펄스 발생기(104)의 전체 임피던스에서 저저항 소자의 결과로서 생성된다. 도 2는 고압 방전 램프(100')가 연결된 본 발명에 따른 시동 장치의 제2 예시적 실시예의 회로도를 나타낸다. 상기 예시적 실시예는 단지 보조 시동 전극(113')이 갖추어진 고압 방전 램프(100')가 고압 방전 램프(100) 대신에 본 발명에 따른 시동 장치에 연결된다는 점에서 제1 예시적 실시예와 다르다. 도 1 및 도 2에서, 동일한 참조 부호들은 그러므로 동일한 소자 부품들을 위해 사용된다. 고압 방전 램프(100')는 두 개의 다스 방전 전극들(110', 111')에 부가하여 상기 고압 방전 램프(100')의 방전관의 내부로 돌출되는 보조 시동 전극(113')을 갖는데, 상기 보조 시동 전극(113')은 방전관에 의해 둘러싸인 내부의 외측에 배열되고 고압 방전 램프(100') 내에서 가스 방전을 시동하기 위해 시동 전압 펄스들이 적용된다. 이를 위해, 나사선 펄스 발생기(104)의 제1 전기 컨덕터의 외부 단자(107)가 보조 시동 전극(113')에 연결된다. 고압 방전 램프(100')에서 가스 방 전을 시동시키기 위하여, 나사선 펄스 발생기(104)는 스파크 갭(112)의 브레이크다운 전압까지 충전된다. 스파크 갭(112)의 브레이크다운 전압에 도달되면, 위에서 이미 설명된 바와 같이 나사선 펄스 발생기(104)가 방전되고, 그 결과로 전압 펄스들은 고압 방전 램프(100') 내에서 가스 방전을 시동시키기 위하여 고압 방전 램프(100')의 보조 시동 전극(113')에 공급되는 나사선 펄스 발생기(104)의 외부 단자(107)에서 생성된다. 일단 가스 방전이 고압 방전 램프(100')에서 시동되었다면, 나사선 펄스 발생기(104)의 충전 회로와 스파크 갭(112)은 고압 방전 램프(100')의 현재 전도성인 방전 경로에 의해 단락된다. 고압 방전 램프(100')의 방전 전류는 노드(A1)에서 전류 경로(114') 안으로 고압 방전 램프(100')의 가스 방전 전극들(110', 111')을 경유해 흐른다. 나사선 펄스 발생기(104)는 일단 고압 방전 램프(100') 내에서 가스 방전이 시동되었다면 아무런 기능을 갖지 않는다.The seventh exemplary embodiment described below likewise represents a particularly useful embodiment of the first exemplary embodiment, in which the impedance of the spiral pulse generator 104 stabilizes the gas discharge and the lamp is operated in a range beyond the sonic resonances. . The mercury-containing high pressure discharge lamp 100 having a ceramic discharge tube has a rated power of 20 W and a rated operating voltage of 85 V. The spiral pulse generator 104 is represented by a series circuit comprising 16 microhenrys inductance and 2.2 ohms nonreactive resistance. The ballast 100 provides approximately sinusoidal current with a frequency of 2.45 MHz, with the result that particularly efficient ramp operation is produced as a result of the low resistance element at the overall impedance of the spiral pulse generator 104. 2 shows a circuit diagram of a second exemplary embodiment of a starting device according to the invention to which a high-pressure discharge lamp 100 'is connected. The above exemplary embodiment is only the first exemplary embodiment in that the high-pressure discharge lamp 100 'equipped with the auxiliary starting electrode 113' is connected to the starting device according to the present invention instead of the high-pressure discharge lamp 100. Is different from 1 and 2, the same reference numerals are therefore used for the same device parts. The high pressure discharge lamp 100 'has an auxiliary starting electrode 113' protruding into the discharge tube of the high pressure discharge lamp 100 'in addition to the two dozen discharge electrodes 110' and 111 '. The auxiliary starting electrode 113 ′ is arranged outside of the interior surrounded by the discharge tube and the starting voltage pulses are applied to start the gas discharge in the high pressure discharge lamp 100 ′. For this purpose, the external terminal 107 of the first electrical conductor of the threaded pulse generator 104 is connected to the auxiliary starting electrode 113 ′. In order to start the gas discharge in the high-pressure discharge lamp 100 ', the threaded pulse generator 104 is charged to the breakdown voltage of the spark gap 112. When the breakdown voltage of the spark gap 112 is reached, the spiral pulse generator 104 is discharged as previously described above, with the result that the voltage pulses are used to initiate a gas discharge within the high pressure discharge lamp 100 '. It is produced at the external terminal 107 of the threaded pulse generator 104 which is supplied to the auxiliary starting electrode 113 'of the high voltage discharge lamp 100'. Once the gas discharge has been started in the high pressure discharge lamp 100 ', the charging circuit and spark gap 112 of the threaded pulse generator 104 is shorted by the current conductive discharge path of the high pressure discharge lamp 100'. The discharge current of the high voltage discharge lamp 100 'flows through the gas discharge electrodes 110' and 111 'of the high pressure discharge lamp 100' into the current path 114 'at the node A1. The spiral pulse generator 104 has no function once gas discharge has been initiated in the high pressure discharge lamp 100 '.

방전관에 의해 둘러싸인 내부의 외측에 배열되는 보조 시동 전극(113')을 갖는 위에서 전술된 램프는 자신에 전기 용량성으로 결합된 보조 시동 전극을 갖는 램프이다. 보조 시동 전극이 다른 방식으로 결합된다면, 본 발명에 따른 회로는 예컨대 램프에 DC-결합되는 보조 전극을 갖는 램프의 경우에, 방전관에 의해 둘러싸인 내부 안으로까지 보조 시동 전극이 돌출되는 경우에, 대응하게 적용될 수 있다.The lamp described above with the auxiliary starting electrode 113 'arranged outside of the interior surrounded by the discharge tube is a lamp having an auxiliary starting electrode capacitively coupled thereto. If the auxiliary starting electrode is coupled in a different way, the circuit according to the invention corresponds to the case where the auxiliary starting electrode protrudes into the interior surrounded by the discharge vessel, for example in the case of a lamp having an auxiliary electrode DC-coupled to the lamp. Can be applied.

도 3은 본 발명에 따른 시동 장치의 제3 예시적 실시예의 회로도를 개략적으로 나타낸다. 상기 제3 예시적 실시예는 전압 배가 회로(308, 310, 311)가 나사선 펄스 발생기(104)의 충전 회로에 배열되고, 상기 전압 배가 회로는 상기 나사선 펄 스 발생기(104)의 내부 단자들(105, 106)에서 안정기(101)의 배가된 및 정류된 출력 전압을 공급한다는 점에서 제1 예시적 실시예와 다르다. 그러므로, 도 1과 도 3에서, 동일한 소자 부품들에는 동일한 참조 부호들이 제공된다. 전압 배가 회로는 정류기 다이오드들(308, 310)과 커패시터(311)를 포함한다. 전압 배가 회로(308, 310, 311)는 안정기(101)의 단자들(102, 103)에 공급되는 무선주파수 출력 전압으로부터 나사선 펄스 발생기(104)의 내부 단자들(105, 106)에서의 안정기(101)의 출력 전압의 진폭의 2배 높이까지 DC 전압을 생성하기 위해 사용된다. 그 결과로, 나사선 펄스 발생기(104)는 스파크 갭(312)의 브레이크다운 전압이 대응하게 더 높게 설계된다면 제1 예시적 실시예에서보다 상당히 더 높은 전압까지 충전될 수 있다. 나사선 펄스 발생기(104)의 내부 단자들(105, 106)에서의 입력 전압의 전압 배가는 고압 방전 램프(100)의 전극(110)을 위해 나사선 펄스 발생기(104)의 외부 단자(107)에서 이용 가능한 시동 전압 펄스들의 시동 전압의 배가를 유도한다. 제3 예시적 실시예에 따른 시동 장치 및 나사선 펄스 발생기(104)의 동작 모드는, 전압 배가과 별도로, 앞서 기술된 본 발명에 따른 시동 장치의 제1 예시적 실시예의 동작 모드와 동일하다. 단일-단 캐스캐이드 회로들로서도 언급되는, 여기에 기술되는 불균형 전압 배가 회로에 부가하여, 균형 전압 배가 회로 또는 대안적인 다중-단 캐스캐이트 회로들은 전압 곱셉 회로로서 사용될 수 있다. 상기 캐스캐이드 회로들은 종종 콕크로프트-월튼 회로들로서도 언급된다. 도 4는 본 발명에 따른 시동 장치의 제4 예시적 실시예를 도시한다. 상기 제4 예시적 실시예는 커패시터(400)가 나사선 펄스 발생기(104)의 외부 단자(107)와 고압 방전 램프(100)의 전극(110) 사이에 연결된다는 점에서만 제1 예시적 실시예와 다르다. 모든 다른 세부사항들에서, 제1 및 제4 예시적 실시예들에 따른 시동 장치들은 서로 대응한다. 그러므로, 도 1 및 도 4에서는 동일한 부품 소자들에 대해 동일한 참조 부호들이 사용된다. 우수한 근사로서 커패시터(400)는 나사선 펄스 발생기(104)에 의해 생성되고 고압 방전 램프(100)에서 가스 방전을 시동하기 위해 단자(107)에 공급되는 고압 펄스들을 위한 단락을 나타낸다. 이는, 생성된 시동 전압 펄스가 작은 범위까지만 댐핑되고, 커패시터(400)에도 불구하고, 전극(110)에서의 시동 펄스의 진폭이 단자(107)에서의 전압 펄스의 진폭의 70% 초과임을 의미한다. 커패시터(400)는 무선주파수 램프 전류가 나사선 펄스 발생기(104)의 제1 컨덕터(701)를 통과해 흐르고 있을 경우 일단 고압 방전 램프(100)의 시동 단계가 끝나면 램프 동작 동안에 나사선 펄스 발생기(104)의 인덕턴스의 부분적 보상을 위해 사용된다. 상기 시동 단계 동안에, 제4 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 동작 모드는 전술된 제1 예시적 실시예에 따른 시동 장치의 동작 모드와 동일하다. 일단 고압 방전 램프(100)에서 가스 방전이 시동되었다면, 무선주파수 전류는 나사선 펄스 발생기(104)의 전기 컨덕터(701)를 통해서 그리고 보상 커패시터(400) 및 고압 방전 램프(100)의 방전 경로를 경유해 흐른다. 나사선 펄스 발생기(104)의 인덕턴스는 상기 전류를 제한하기 위해 사용된다. 그러나, 종종 수반되는 나사선 펄스 발생기의 원해지는 특성들 때문에 시동 단계 동안에 전적으로 원해질 수 있는 높은 인덕턴스는 일단 시동 단계가 끝났다면 램프 동작 동안에 안정기에서의 손실을 야기한다. 커패시터(400)는 그러므로 나사선 펄스 발생기(104)의 컨덕터(701) 에 직렬로 연결되고, 상기 커패시터의 커패시턴스는 시동 단계 동안에 시동 전압 펄스들을 위한 단락을 우수한 근사로서 나타내고 후속 램프 단계 동안에 램프 전류가 흐르게 하는 나사선 펄스 발생기(104)의 유효 인덕턴스를 감소시키도록 치수가 결정된다.3 schematically shows a circuit diagram of a third exemplary embodiment of a starting device according to the invention. In the third exemplary embodiment, the voltage doubling circuits 308, 310, 311 are arranged in the charging circuit of the threaded pulse generator 104, and the voltage doubling circuit comprises internal terminals of the threaded pulse generator 104 ( It differs from the first exemplary embodiment in that it supplies the doubled and rectified output voltage of the ballast 101 at 105, 106. Therefore, in Figs. 1 and 3, the same element parts are provided with the same reference numerals. The voltage doubler circuit includes rectifier diodes 308 and 310 and a capacitor 311. The voltage doubler circuits 308, 310, 311 provide ballasts at the internal terminals 105, 106 of the threaded pulse generator 104 from the radiofrequency output voltage supplied to the terminals 102, 103 of the ballast 101. It is used to generate a DC voltage up to twice the height of the amplitude of the output voltage. As a result, the spiral pulse generator 104 can be charged to a significantly higher voltage than in the first exemplary embodiment if the breakdown voltage of the spark gap 312 is designed to be correspondingly higher. Voltage multiplication of the input voltage at the internal terminals 105, 106 of the threaded pulse generator 104 is used at the external terminal 107 of the threaded pulse generator 104 for the electrode 110 of the high-pressure discharge lamp 100. Induces a doubling of the starting voltage of possible starting voltage pulses. The operating mode of the starting device and the threaded pulse generator 104 according to the third exemplary embodiment are the same as the operating mode of the first exemplary embodiment of the starting device according to the present invention described above, apart from the voltage doubling. In addition to the unbalanced voltage multiplication circuit described herein, also referred to as single-end cascade circuits, balanced voltage multiplication circuits or alternative multi-stage cascade circuits may be used as voltage multiply circuits. The cascade circuits are often referred to as cockcroft-Walton circuits. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a starting device according to the invention. The fourth exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment only in that the capacitor 400 is connected between the external terminal 107 of the screw pulse generator 104 and the electrode 110 of the high voltage discharge lamp 100. different. In all other details, the starting devices according to the first and fourth exemplary embodiments correspond to each other. Therefore, the same reference numerals are used for the same component elements in FIGS. 1 and 4. As a good approximation, capacitor 400 represents a short for high voltage pulses generated by threaded pulse generator 104 and supplied to terminal 107 to initiate a gas discharge in high voltage discharge lamp 100. This means that the generated starting voltage pulse is only damped to a small extent, and despite the capacitor 400, the amplitude of the starting pulse at the electrode 110 is greater than 70% of the amplitude of the voltage pulse at the terminal 107. . The capacitor 400 has a spiral pulse generator 104 during a lamp operation once the start-up phase of the high-pressure discharge lamp 100 is finished when the radio frequency lamp current is flowing through the first conductor 701 of the spiral pulse generator 104. Used for partial compensation of the inductance. During the startup step, the operating mode of the starting device according to the fourth exemplary embodiment is the same as the operating mode of the starting device according to the first exemplary embodiment described above. Once gas discharge has been initiated in the high voltage discharge lamp 100, the radiofrequency current is passed through the electrical conductor 701 of the threaded pulse generator 104 and via the discharge path of the compensation capacitor 400 and the high voltage discharge lamp 100. The sun flows. Inductance of the spiral pulse generator 104 is used to limit the current. However, the high inductance that can be wholly desired during the startup phase because of the desired characteristics of the threaded pulse generator that is often involved, causes a loss in the ballast during lamp operation once the startup phase is over. The capacitor 400 is therefore connected in series with the conductor 701 of the threaded pulse generator 104, the capacitance of the capacitor representing as a good approximation a short circuit for the starting voltage pulses during the start-up phase and allowing the lamp current to flow during the subsequent ramp phase. The dimensions are determined to reduce the effective inductance of the spiral pulse generator 104.

부가하여, 커패시터(400)는 방전 램프를 통과하는 직류의 흐름을 방지하고, 그에 따라 방전 플라즈마의 분리가 일어나지 않음을 보장한다. 예컨대, 후자의 시나리오는 안정기(101)가 실질적으로 하프-브릿지 회로를 포함하고 전압 출력부(102)가 상기 하프 브릿지의 중심점에 연결되고 전압 출력부(103)가 상기 하프 브릿지의 양 또는 음 공급 전압에 연결되는 경우일 수 있다. 이러한 경우에, 커패시터(400)는 DC 전압 차단 커패시터의 기능을 갖는다.In addition, the capacitor 400 prevents the flow of direct current through the discharge lamp, thereby ensuring that separation of the discharge plasma does not occur. For example, in the latter scenario, ballast 101 comprises substantially a half-bridge circuit, voltage output 102 is connected to the center point of the half bridge and voltage output 103 is supplied with the positive or negative of the half bridge. This may be the case when connected to a voltage. In this case, capacitor 400 has the function of a DC voltage blocking capacitor.

부가하여, 나사선 펄스 발생기와 직렬로 연결되는 커패시터(400)는 나사선 펄스 발생기와 직렬 공진 회로를 형성하고, 상기 직렬 공진 회로는 AC 전압원에 의해 공급되는 무선주파수 AC 전압의 약간의 주파수 변동에 의한 자신의 특성 덕분에, 넓은 값 범위에 걸쳐서 램프 안으로 주입되는 램프 전류의 진폭 또는 전력이 조절되게 한다. 특히, 위에서 전술된 직렬 공진 회로는 차량 헤드램프에서 광원으로서 동작하는 메탈-할라이드 고압 방전 램프의 경우에 소위 전력 시동을 가능하게 한다. 고압 방전 램프에서 가스 방전의 시동 이후에 곧바로 이루어지는 이러한 전력 시동 동안에, 고압 방전 램프는 방전 플라즈마에서 메탈 할라이드들의 신속한 기화를 달성하기 위해 자신의 정격 전력의 세배 내지 다섯배에서 동작된다. In addition, the capacitor 400 connected in series with the threaded pulse generator forms a series resonant circuit with the threaded pulse generator, the series resonant circuit itself being caused by a slight frequency variation of the radio frequency AC voltage supplied by the AC voltage source. Thanks to its characteristic, the amplitude or power of the lamp current injected into the lamp over a wide range of values can be adjusted. In particular, the series resonant circuit described above enables the so-called power start in the case of a metal-halide high pressure discharge lamp operating as a light source in a vehicle headlamp. During this power startup, which takes place immediately after the start of the gas discharge in the high pressure discharge lamp, the high pressure discharge lamp is operated at three to five times its rated power to achieve rapid vaporization of the metal halides in the discharge plasma.

하기에서 기술되는 제8 예시적 실시예는 제7 예시적 실시예로부터의 고압 방 전 램프(100)를 사용하는 제4 예시적 실시예의 특히 유용한 실시예를 나타낸다. 그러나, 제7 예시적 실시예와 대조적으로, 18 kV의 상당히 더 높은 시동 전압을 생성할 수 있는 나사선 펄스 발생기(104)가 이제 사용된다. 그러나, 상기 나사선 펄스 발생기(104)는 단자들(105 및 107) 사이에서 5.5 오옴의 넌리액티브 레지스턴스와 246 마이크로헨리의 상당히 더 높은 인덕턴스를 갖는다. 대략 2.5 MHz의 주파수를 갖는 안정기(101)에 의해 생성되는 램프 전류를 이용하는 전체 시스템의 효율적인 동작은 30 피코패러드의 커패시턴스를 갖는 보상 커패시터(400)를 통해 달성된다. 이러한 경우에, 역시, 방전은 시동 장치에 의해 안정화된다. 하기에서 기술되는 제9 예시적 실시예는 제6 예시적 실시예로부터의 고압 방전 램프(100)를 사용하여 제4 예시적 실시예의 특히 유용한 실시예를 나타낸다. 제6 예시적 실시예와 대조적으로, 25 kV의 상당히 더 높은 시동 전압을 생성할 수 있는 나사선 펄스 발생기(104)가 이제 사용된다. 상기 나사선 펄스 발생기(104)는 단자들(105 및 107) 사이에서 0.8 옴의 넌리액티브 레지스턴스와 51 마이크로헨리의 인덕턴스를 갖는다. 1.85 MHz의 주파수를 갖는 안정기(101)에 의해 공급되는 램프 전류를 이용하는 전체 시스템의 효율적인 동작은 270 피코패러드의 커패시턴스를 갖는 보상 커패시터(400)를 통해 달성된다. 이러한 경우에, 역시, 방전은 시동 장치에 의해 안정화된다. 이러한 경우, 램프 전력의 조절은 안정기(101)에 의해 공급되는 램프 전류의 주파수 또는 동작 주파수를 변경함으로써 선행 예시적 실시예에서와 같이 이루어진다. 시동 이후에, 그리고 그에 따라 램프의 시동 시작시, 초기에 정격 전력의 세배가 공급된다. 몇초 내에서, 상기 공급된 전력은 정격 전력까지 지속적으 로 감소되고, 이는 대략 1.4 MHz로부터 1.85 MHz까지 시동시키는 동작 주파수를 증가시킴으로써 이루어진다.The eighth exemplary embodiment described below represents a particularly useful embodiment of the fourth exemplary embodiment using the high pressure discharge lamp 100 from the seventh exemplary embodiment. In contrast to the seventh exemplary embodiment, however, a spiral pulse generator 104 is now used which can produce a significantly higher starting voltage of 18 kV. However, the threaded pulse generator 104 has a 5.5 Ohm nonreactive resistance and a significantly higher inductance of 246 microhenry between the terminals 105 and 107. Efficient operation of the entire system using the lamp current generated by the ballast 101 having a frequency of approximately 2.5 MHz is achieved through a compensation capacitor 400 having a capacitance of 30 picofarads. In this case too, the discharge is stabilized by the starting device. The ninth exemplary embodiment described below represents a particularly useful embodiment of the fourth exemplary embodiment using the high pressure discharge lamp 100 from the sixth exemplary embodiment. In contrast to the sixth exemplary embodiment, a spiral pulse generator 104 is now used which can generate a significantly higher starting voltage of 25 kV. The spiral pulse generator 104 has a 0.8 Ohm nonreactive resistance and an inductance of 51 microhenry between the terminals 105 and 107. Efficient operation of the entire system using the lamp current supplied by the ballast 101 with a frequency of 1.85 MHz is achieved through a compensation capacitor 400 having a capacitance of 270 picofarads. In this case too, the discharge is stabilized by the starting device. In this case, the adjustment of the lamp power is made as in the preceding exemplary embodiment by changing the frequency or operating frequency of the lamp current supplied by the ballast 101. After start-up, and thus at the start of the start of the lamp, three times the rated power is initially supplied. Within a few seconds, the supplied power is continuously reduced to rated power, which is achieved by increasing the operating frequency starting from approximately 1.4 MHz to 1.85 MHz.

도 8은 고압 방전 램프(100')가 연결된 본 발명에 따른 시동 장치의 제5 예시적 실시예의 회로도를 나타낸다. 상기 예시적 실시예는 나사선 펄스 발생기(104)의 제1 전기 컨덕터의 외부 단자(107)와 보조 시동 전극(112') 사이에 커패시터(800)가 연결된다는 점에서 제2 예시적 실시예와 다르다. 그러므로, 도 2 및 도 8에서 동일한 소자 부품들에 대해 동일한 참조 부호들이 사용된다. 커패시터(800)는 방전 매체로부터 방전관 벽까지 금속 이온들의 확산을 억제한다. 특히, 커패시터는 메탈 할라이드 고압 방전 램프들의 경우에 방전관 벽으로의 나트륨 이온들의 확산을 방지하고 그에 따라 방전 매체에서 나트륨 손실의 감소에 기여한다.8 shows a circuit diagram of a fifth exemplary embodiment of a starting device according to the invention to which a high pressure discharge lamp 100 'is connected. The exemplary embodiment differs from the second exemplary embodiment in that the capacitor 800 is connected between the external terminal 107 of the first electrical conductor of the threaded pulse generator 104 and the auxiliary starting electrode 112 '. . Therefore, the same reference numerals are used for the same device components in FIGS. 2 and 8. Capacitor 800 suppresses diffusion of metal ions from the discharge medium to the discharge tube wall. In particular, the capacitor prevents the diffusion of sodium ions into the discharge tube wall in the case of metal halide high pressure discharge lamps and thus contributes to the reduction of sodium loss in the discharge medium.

커패시터(800)의 이러한 기능은, 전기 용량적으로 결합된 보조 시동 전극을 갖는 램프가 도 8에 도시된 것과는 무관하게, 보조 시동 전극을 갖는 모든 램프들, 특히 전기 용량적으로 결합되거나 DC-결합되는 보조 시동 전극을 갖는 모든 램프들에서 효과적이다. 커패시터(800)와는 별도로, 제5 예시적 실시예에 따른 시동 장치 및 나사선 펄스 발생기(104)의 동작 모드는 본 발명에 따른 시동 장치의 위에서 전술된 제2 예시적 실시예의 동작 모드와 동일하다.This function of the capacitor 800 is such that all lamps with the auxiliary starting electrode, in particular capacitively coupled or DC-coupled, irrespective of whether the lamp with the capacitively coupled auxiliary starting electrode is shown in FIG. 8. It is effective in all lamps having an auxiliary starting electrode. Apart from the capacitor 800, the operating mode of the starting device and the threaded pulse generator 104 according to the fifth exemplary embodiment are the same as the operating mode of the second exemplary embodiment described above of the starting device according to the present invention.

도 4에 도시된 시동 장치에 따른 나사선 펄스 발생기(104)와 보상 커패시터(400)는 유용하게도 공통 소자 부품(500)으로서 형성될 수 있다. 마찬가지로, 도 8에 도시된 시동 장치에 따른 나사선 펄스 발생기(104)와 커패시터(800)는 유용하게도 공통 소자 부품으로서 형성될 수 있다. 그러나, 첫번째로 언급된 경우가 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 도 5는 세라믹 소자 부품(500)의 회로도를 개략적으로 나타내며, 상기 세라믹 소자 부품(500)은 나사선 펄스 발생기(501)와 보상 커패시터(502)를 모두 포함한다. 회로도를 단순화시키기 위해 이 경우에 나사선 펄스 발생기(501)는 나선형으로서 표현되지 않는다. 세라믹 유전체에 둘러싸인 전기 컨덕터들(503, 504, 505)이 나선형 펄스 발생기(501)와 보상 커패시터(502) 모두를 형성한다. 단자들(506, 507)은 나사선 펄스 발생기(501)의 내부 단자들을 형성하고, 상기 내부 단자들은 나사선 펄스 발생기(501)를 위한 시동 장치의 충전 회로에 연결된다. 전기 컨덕터(503)는 나사선 펄스 발생기(501)와 보상 커패시터(502) 모두에 속한다. 나사선 펄스 발생기(501)와 보상 커패시터(502)에서 뻗어 있는 전기 컨덕터(503)의 이러한 섹션들은 소위 비아(5061)를 통해 서로 전기 전도적으로 연결된다. 보상 커패시터(502)의 단자(508)는 세라믹 소자 부품(500)의 고전압 출력부를 형성하고, 상기 고전압 출력부는 고압 방전 램프(100 또는 100')의 전극(110) 또는 보조 시동 전극(113')에 각각 연결된다.The threaded pulse generator 104 and the compensation capacitor 400 according to the starting device shown in FIG. 4 may advantageously be formed as a common device component 500. Likewise, the threaded pulse generator 104 and the capacitor 800 according to the starting device shown in FIG. 8 may advantageously be formed as a common device component. However, the first mentioned case will be explained in more detail below. 5 schematically shows a circuit diagram of a ceramic device component 500, which includes both a spiral pulse generator 501 and a compensation capacitor 502. In this case the threaded pulse generator 501 is not represented as a spiral to simplify the circuit diagram. Electrical conductors 503, 504, 505 surrounded by a ceramic dielectric form both helical pulse generator 501 and compensation capacitor 502. Terminals 506 and 507 form the inner terminals of threaded pulse generator 501, which are connected to the charging circuit of the starting device for threaded pulse generator 501. The electrical conductor 503 belongs to both the spiral pulse generator 501 and the compensation capacitor 502. These sections of the electrical conductor 503 extending from the spiral pulse generator 501 and the compensation capacitor 502 are electrically conductively connected to each other via so-called vias 5051. The terminal 508 of the compensation capacitor 502 forms a high voltage output of the ceramic device component 500, which high voltage output is the electrode 110 of the high voltage discharge lamp 100 or 100 ′ or the auxiliary starting electrode 113 ′. Is connected to each.

도 6은 세라믹 소자 부품(500)을 관통하는 단면도를 개략적으로 도시한다. 도 5와 대조적으로, 도 6은 또한 나선형 형태를 개략적으로 도시한다. 부가하여, 도 6에서는, 컨덕터들(503, 504, 505) 이외에도, 유전체로서 동작하는 세라믹 층들(509, 510)과 비아(5061)가 전기 도시된다. 유전체 세라믹 층들(509, 510)과 전기 컨덕터들(503, 504, 505)은 도 7에 도시된 바와 같이 샌드위치 구조를 형성하며, 상기 샌드위치 구조는 나선형 형태로 감겨진다. 세라믹 층들(509, 510)은 LTCC 세라믹으로 구성되고, 전기 컨덕터들(503, 504, 505)과 비아(5061)는 실버로 구성된다. 비아(5061)는 실버로 채워진 세라믹 유전체 내 개구부이다. 비아 대신에, 코일을 형성하기 위해 롤업되었고 대응하게 메탈-플레이트된 두 개의 유전체 세라믹 층들 내에서, 대응하는 지점들 사이의 다른 타입의 연결부가 또한 제공될 수 있다. 나선형 형태들로 구부러진 전기 컨덕터들(503, 504, 505)이 도 6에서 실선으로 도시된다.6 schematically illustrates a cross-sectional view through a ceramic device component 500. In contrast to FIG. 5, FIG. 6 also schematically shows the helical shape. In addition, in FIG. 6, in addition to the conductors 503, 504, 505, ceramic layers 509, 510 and vias 5061 that act as dielectrics are shown electrically. Dielectric ceramic layers 509, 510 and electrical conductors 503, 504, 505 form a sandwich structure, as shown in FIG. 7, which is wound in a spiral form. Ceramic layers 509, 510 are made of LTCC ceramic, and electrical conductors 503, 504, 505 and via 5091 are made of silver. Via 5091 is an opening in the ceramic dielectric filled with silver. Instead of vias, other types of connections between corresponding points may also be provided within two dielectric ceramic layers rolled up to form a coil and correspondingly metal-plated. The electrical conductors 503, 504, 505 bent in helical shapes are shown in solid lines in FIG. 6.

도 6에서 나선형 형태로 뻗어 있는 점선들은 영역들을 나타내는데, 상기 영역들에서는 세라믹 층들(509, 510) 사이에 배열되는 금속 컨덕터가 존재하지 않는다. 도 6의 개략적인 도면에서는, 간략성을 위해, 나사선 펄스 발생기(501)와 감긴 커패시터 형태의 보상 커패시터(502)의 나선들의 소수의 턴들만이 도시된다.In FIG. 6, the dotted lines extending in a spiral form represent regions, in which there is no metal conductor arranged between the ceramic layers 509 and 510. In the schematic diagram of FIG. 6, for simplicity, only a few turns of the spirals of the spiral pulse generator 501 and the compensation capacitor 502 in the form of a wound capacitor are shown.

도 9는, 본 발명에 따른 시동 장치와 가스 방전 램프에 부가하여, 제어 유닛을 포함하는 전자식 제어 기어도 포함하는 전체 시스템의 콤팩트한 배열을 기술하는 제10 예시적 실시예의 회로도를 도시한다. 상기 제10 예시적 실시예는 도 4의 예시적 실시예와 동일하지만, 안정기(101)의 특히 유용한 구성이 또한 개시된다. 그러므로, 도 4 및 도 9에서는 동일한 소자 부품들을 위해 동일한 참조 부호들이 사용된다. 제10 예시적 실시예는 제7 예시적 실시예에서와 같이 20 W의 정격 전력과 세라믹 방전관을 갖는 동일한 고압 방전 램프(100)를 사용한다. 상기 전자식 제어 기어는 두 개의 입력 단자들(960, 961)에서 230 V 및 50 Hz의 시스템 전압을 공급받는다. 상기 시스템 전압은 다이오드들(950, 951, 952, 및 953)을 통해 정류되고, 중간 회로 커패시터(940)를 충전시킨다. 상기 시스템 전압은 하프-브릿지 회로를 통해 상기 램프(100)를 동작시키기 위해 사용된다. 상기 하프-브릿지 회로 는 두 개의 MOS 스위칭 트랜지스터들(910, 920)을 포함하는데, 상기 두 개의 MOS 스위칭 트랜지스터들(910, 920)은 상보적인 방식으로 구동되고, 상기 두 개의 MOS 스위칭 트랜지스터들(910, 920)의 각각의 드레인-소스 경로들은 커패시터(911, 921)를 연결시키기 위해 각각 사용된다. 상기 트랜지스터들의 제로 전압 스위칭(ZVS)이 커패시터들(911, 921)에 의해 가능하다. 전계 효과 또는 바이폴라 트랜지스터들로서 구현된, 두 개의 상보적인 타입들이 두 개의 동일한 MOSFET들을 대신하여 상기 두 개의 트랜지스터들(910, 920)을 위해 사용될 수도 있다. 하프-브릿지 중심점은 12 마이크로헨리의 인덕턴스를 갖는 인덕터(901)에 연결된다. 상기 인덕터는 시동 커패시터(900), 39 피코패러드의 커패시턴스와 직렬로 연결되고, 나사선 펄스 발생기(104)의 단자(105)와 직렬로 연결된다. 상기 인덕터(901)는 커패시터(900)와 함께 시동 동안에 직렬 공진 회로를 형성하는데, 상기 직렬 공진 회로는 나사선 펄스 발생기(104)를 충전하기 위한 다이오드(108)에 의해 사용되는 높은 AC 전압을 생성한다. 시동 동안에, 하프 브릿지의 스위칭 트랜지스터들이 2.45 MHz의 안정-상태 동작 주파수에 근접한 주파수에서 구동된다. 인덕터(901)에 공급되는 하프-브릿지 신호는 하모닉스를 포함하고, 그 결과로 상기 동작 주파수의 세배의 공진 회로가 여기된다. 시동은 40 마이크로헨리의 인덕턴스와 6 오옴의 넌리액티브 레지스턴스를 포함하는 직렬 회로에 의해 표현되는 나사선 펄스 발생기(104)에 의해 이루어진다. 시동 이후에, 램프는 15 피코패러드의 커패시턴스를 갖는 보상 커패시터(400)를 경유해 동작되고, 상기 보상 커패시터(400)는 부가하여 고압 방전 램프(100)를 직류가 통과하지 못하게 막는다. 시동 이후에 램프 전력의 레귤레이션은 제어 유닛(930)에 의해 두 개의 스위칭 레지스터들(910, 920)의 스위칭 주파수를 가변시킴으로써 이루어진다. 상기 안정 상태에서, 상기 두 개의 스위칭 레지스터들은 2.45 MHz의 주파수에서 구동된다. 조절과 모니터링을 위해, 상기 제어 유닛은 제어 기어로부터, 그리고 점선으로 도시된 전기 연결부들 및 소자들을 통해 램프를 경유하는 정보를 획득할 수 있다: 중간 회로 전압은 두 개의 레지스터들(930, 931)을 포함하는 전압 분배기에 의해 검출될 수 있다. 트랜스포머를 형성하기 위해 와인딩(902)을 통해 인덕터(901)를 연장시키는 것은 추가의 정보를 제공한다. 즉, 하프-브릿지 회로의 자유-오실리에이팅 또는 자가-오실리에이팅 동작이 따라서 가능하다. 부가하여, 램프 전류는 션트 레지스터(903)에 의해 검출될 수 있다. 시동 커패시터(900), 나사선 펄스 발생기(104) 및 보상 커패시터(400)는 공통 세라믹 소자 부품으로서 형성된다. 상기 실시예에서, 안정기의 부품, 즉 시동 커패시터(900)는 그러므로 시동 장치에서 사용되는 세라믹 소자 부품에 의해 제공된다. 이러한 설계는 위에서 이미 기술된 바와 같이, 도 5 및 도 6에 도시된 설계와 유사한 방식으로 제공된다. 세라믹 소자는 단자들(109', 105, 106, 107, 및 108')을 갖는다. 상기 내부 단자들은 이러한 경우에 코일 밖으로 측까지 통과된다. 둘러싸인 전기 컨덕터들의 연결은 코일에서 비아들을 통해 또는 상기 측까지 통과되는 전기 컨덕터들의 단자들을 경유해 이루어질 수 있다.FIG. 9 shows a circuit diagram of a tenth exemplary embodiment describing the compact arrangement of the whole system, which also includes an electronic control gear comprising a control unit, in addition to the starting device and the gas discharge lamp according to the invention. Although the tenth exemplary embodiment is the same as the exemplary embodiment of FIG. 4, a particularly useful configuration of the ballast 101 is also disclosed. Therefore, the same reference numerals are used in FIGS. 4 and 9 for the same device components. The tenth exemplary embodiment uses the same high pressure discharge lamp 100 having a ceramic discharge tube and a rated power of 20 W as in the seventh exemplary embodiment. The electronic control gear is supplied with a system voltage of 230 V and 50 Hz at two input terminals 960 and 961. The system voltage is rectified through diodes 950, 951, 952, and 953 and charges the intermediate circuit capacitor 940. The system voltage is used to operate the lamp 100 through a half-bridge circuit. The half-bridge circuit includes two MOS switching transistors 910 and 920, the two MOS switching transistors 910 and 920 are driven in a complementary manner, and the two MOS switching transistors 910 Respective drain-source paths of 920 are used to connect capacitors 911 and 921, respectively. Zero voltage switching ZVS of the transistors is enabled by capacitors 911 and 921. Two complementary types, implemented as field effect or bipolar transistors, may be used for the two transistors 910, 920 in place of two identical MOSFETs. The half-bridge center point is connected to an inductor 901 having an inductance of 12 microhenry. The inductor is connected in series with the starting capacitor 900, the capacitance of the 39 picofarad, and in series with the terminal 105 of the threaded pulse generator 104. The inductor 901, together with the capacitor 900, forms a series resonant circuit during startup, which produces a high AC voltage used by the diode 108 to charge the spiral pulse generator 104. . During startup, the half-bridge switching transistors are driven at a frequency close to the steady-state operating frequency of 2.45 MHz. The half-bridge signal supplied to the inductor 901 includes harmonics, as a result of which a resonant circuit three times the operating frequency is excited. The start up is made by a spiral pulse generator 104 represented by a series circuit comprising 40 microhenry inductance and 6 ohm nonreactive resistance. After start-up, the lamp is operated via a compensation capacitor 400 having a capacitance of 15 picofarads, which additionally prevents direct current from passing through the high-pressure discharge lamp 100. Regulation of the lamp power after startup is achieved by varying the switching frequency of the two switching resistors 910, 920 by the control unit 930. In the steady state, the two switching resistors are driven at a frequency of 2.45 MHz. For regulation and monitoring, the control unit can obtain information via the lamp from the control gear and via the electrical connections and elements shown in dashed lines: the intermediate circuit voltage is the two resistors 930, 931. It can be detected by a voltage divider comprising a. Extending the inductor 901 through the windings 902 to form a transformer provides additional information. In other words, a free-oscillating or self-oscillating operation of the half-bridge circuit is thus possible. In addition, the lamp current can be detected by the shunt resistor 903. The starting capacitor 900, the spiral pulse generator 104, and the compensation capacitor 400 are formed as common ceramic device components. In this embodiment, the component of the ballast, i.e. the starting capacitor 900, is therefore provided by a ceramic element component used in the starting device. This design is provided in a manner similar to the design shown in FIGS. 5 and 6, as already described above. The ceramic element has terminals 109 ', 105, 106, 107, and 108'. The internal terminals are passed in this case to the outside of the coil. The connection of the enclosed electrical conductors can be made via vias in the coil or via terminals of the electrical conductors passed to the side.

기술된 실시예들에 부가하여, 세라믹 소자 내에서 시동 커패시터(900)와 나사선 펄스 발생기(104)의 구현도 가능하다. 마찬가지로, 보조 전극과 직렬로 시동 커패시터(900), 나사선 펄스 발생기(104) 및 커패시터(800)의 구현도 보조 전극을 갖는 램프의 경우에 가능하다.In addition to the described embodiments, it is also possible to implement the starting capacitor 900 and the spiral pulse generator 104 in a ceramic device. Likewise, the implementation of the starting capacitor 900, the spiral pulse generator 104 and the capacitor 800 in series with the auxiliary electrode is also possible in the case of a lamp having the auxiliary electrode.

본 발명에 따른 시동 장치는 바람직하게 자동차 헤드램프를 위한 광원으로서 제공되는 고압 방전 램프, 예컨대 메탈-할라이드 고압 방전 램프의 베이스에 수용된다. 도 1, 도 3, 및 도 4에 도시된 시동 장치들을 위한 이러한 메탈-할라이드 고압 방전 램프가 예컨대 EP 0 975 007 A1에 기술되어 있고, 도 2 및 도 8에 도시된 시동 장치를 위한 보조 시동 전극을 갖는 이러한 메탈-핼라이트 고압 방전 램프는 예컨대 WO 98/18297 A1에 기술되어 있다. 나사선 펄스 발생기(104 또는 501)의 내부 직경은 위에서 전술된 공개 명세서들에 개시된 메탈-핼라이트 고압 방전 램프들의 방전관 또는 외부 벌브의 바깥 지름보다 바람직하게 더 크다. 그 결과, 이러한 메탈-할라이드 고압 방전 램프들의 베이스에서 나사선 펄스 발생기(104)의 공간-절약 배열이 가능한데, 즉 나사선 펄스 발생기(104)가 링 형태의 램프 베이스 안으로 돌출되는 방전관 및/또는 외부 벌브의 해당 단부 섹션을 둘러싸도록 가능하다. 본 발명에 따른 시동 장치는 이러한 메탈-할라이드 고압 방전 램프들의 무선주파수 동작을 위해 특히 유용하다.The starting device according to the invention is preferably housed in the base of a high-pressure discharge lamp, for example a metal-halide high-pressure discharge lamp, which serves as a light source for an automobile headlamp. Such metal-halide high-pressure discharge lamps for the starting devices shown in FIGS. 1, 3 and 4 are described for example in EP 0 975 007 A1 and the auxiliary starting electrode for the starting device shown in FIGS. 2 and 8. Such metal-halite high-pressure discharge lamps with are described for example in WO 98/18297 A1. The inner diameter of the threaded pulse generator 104 or 501 is preferably larger than the outer diameter of the discharge tube or outer bulb of the metal-halite high pressure discharge lamps disclosed in the above-mentioned publications. As a result, a space-saving arrangement of the threaded pulse generator 104 is possible at the base of these metal-halide high-pressure discharge lamps, i. It is possible to surround the corresponding end section. The starting device according to the invention is particularly useful for the radiofrequency operation of such metal-halide high pressure discharge lamps.

부가하여, 본 발명에 따른 시동 장치는 범용 조명을 위한 광원으로서 사용되는 고압 방전 램프, 예컨대 메탈 할라이드 또는 나트륨 고압 방전 램프의 외부 벌브에 바람직하게 수용될 수 있다.In addition, the starting device according to the invention can preferably be accommodated in the outer bulb of a high pressure discharge lamp, for example a metal halide or sodium high pressure discharge lamp, used as a light source for general purpose illumination.

Claims

A starting device for a discharge lamp (100) having a spiral pulse generator (104) and a charging circuit for charging the spiral pulse generator,

Means 108 for rectifying charging current are arranged in the charging circuit,

Starting device for discharge lamps.

The method of claim 1,

Means for rectifying the charging current comprises at least one diode 108,

Starting device for discharge lamps.

The method according to claim 1 or 2,

The means for rectifying the charging current comprises a voltage multiplication circuit 308, 310, 311,

Starting device for discharge lamps.

The method according to any one of claims 1 to 3,

At least one capacitor 400, 800, 900 is connected in series with the high voltage output 107 of the threaded pulse generator or in series with the input 105 of the threaded pulse generator,

Starting device for discharge lamps.

The method of claim 4, wherein

The at least one capacitor 502, 900 and the spiral pulse generator 501 are formed as a common device component 500,

Starting device for discharge lamps.

The method of claim 5, wherein

The device component is in the form of a ceramic device component 500,

Starting device for discharge lamps.

The method according to any one of claims 1 to 6,

Switching means 112 are provided for shorting the contacts 105, 106 of the threaded pulse generator 104 or for discharging the threaded pulse generator 104, arranged in the charging circuit,

Starting device for discharge lamps.

The method of claim 7, wherein

The switching means is in the form of a threshold switch 104,

Starting device for discharge lamps.

The method of claim 1,

The impedance of the threaded pulse generator 101 at the operating frequency is 0.25 times or greater than the ramp impedance value,

Starting device for discharge lamps.

As a discharge lamp,

Having a lamp base and a starting device according to any one of claims 1 to 9 arranged on the lamp base,

Discharge lamp.

The method of claim 10,

The discharge lamp having a lamp tube having a lamp tube section projecting into the lamp base, wherein the spiral pulse generator is formed as an element part surrounding the lamp tube section;

Discharge lamp.